长期以来,DNA损伤被视为癌症发生和发展的随机副产品,但以色列希伯来大学的最新研究颠覆了这一认知:癌细胞可能主动断裂自身DNA,以促进肿瘤的持续生长。该研究发表于2026年8月2日的《ScienceDaily》,揭示了DNA双链断裂(DSB)在癌症中的非传统作用,为理解肿瘤适应性进化提供了全新视角。
DSB的意外角色:从基因组威胁到生长信号
研究团队在多种癌细胞系(包括乳腺癌、肺癌和结肠癌细胞)中,利用高分辨率成像和全基因组测序技术,追踪了DSB的发生频率和位置。结果发现,癌细胞中的DSB并非随机分布,而是显著富集于与细胞增殖、迁移和存活相关的基因区域,如MYC、EGFR和PI3K通路基因。更令人惊讶的是,这些断裂位点往往与转录活跃区域重叠,提示DSB可能参与基因表达的调控。
“我们观察到,当癌细胞经历DSB时,它们不仅没有启动凋亡,反而表现出更强的增殖能力,”研究通讯作者、希伯来大学医学院的Yossi Buganim教授表示,“这表明DSB可能被癌细胞‘劫持’,成为促进生长的信号。”通过基因编辑技术人为诱导特定基因位点的DSB,研究团队证实了这些断裂能激活ATM/ATR和NF-κB等信号通路,进而上调促增殖基因的表达。
机制解析:断裂如何驱动肿瘤进展
进一步实验揭示,DSB通过两种机制促进癌症进展:其一,DSB激活DNA损伤应答(DDR)通路,但癌细胞中的DDR被异常调控,导致细胞周期检查点失活,使得携带断裂的细胞继续分裂,从而积累更多突变和染色体重排,加速肿瘤异质性。其二,DSB产生的游离DNA片段(如微核)能激活cGAS-STING通路,触发炎症反应,为肿瘤微环境提供生长因子和血管生成因子。
“这一发现挑战了‘DNA损伤仅是癌症副产物’的传统观念,”论文第一作者、博士生Noa Lavi评论道,“我们的数据表明,DSB可能是癌细胞主动选择的适应性策略,以维持其高增殖率和侵袭性。”研究还发现,使用DSB修复抑制剂(如PARP抑制剂)联合放疗,能显著抑制肿瘤生长,提示靶向DSB修复可能成为新的治疗突破口。
临床意义与未来方向
该研究为癌症治疗提供了新思路:通过干扰DSB的促生长信号,而非仅仅诱导DNA损伤,可能更有效地抑制肿瘤。目前,研究团队正在开发针对DSB相关信号通路的小分子抑制剂,并计划在动物模型中验证其疗效。然而,专家也提醒,DSB在正常细胞中同样存在,如何特异性靶向癌细胞中的DSB机制而不影响正常组织,是未来转化的关键挑战。